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(11) | EP 2 893 585 B1 |
| (12) | EUROPEAN PATENT SPECIFICATION |
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| (54) |
REACTANT FLOW CHANNEL CONFIGURATION TO FACILITATE WATER REMOVAL REAKTANZIENFLUSSKANALKONFIGURATION FÜR ERLEICHTERTE WASSERENTFERNUNG CONFIGURATION DE CANAL DE FLUX DE RÉACTANT POUR FACILITER UN RETRAIT D'EAU |
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BACKGROUND
SUMMARY
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Figure 1 is a diagrammatic, perspective illustration of an example fuel cell component having reactant flow channels designed according to an embodiment of this invention.
Figure 2 is a cross-sectional illustration showing selected features of one example embodiment.
Figure 3 is a cross-sectional illustration showing selected features of another example not covered by the invention.
Figure 4 is a cross-sectional illustration showing the example of Figure 3 in another condition.
DETAILED DESCRIPTION
a reactant distribution plate (20) including a plurality of channels (22) configured for facilitating gas reactant flow such that the gas reactant may be used in an electrochemical reaction for generating electricity in a fuel cell, each of the channels (22) having a length (L) that corresponds to a direction of reactant gas flow along the channel (22),
a width (W) perpendicular to the length (L) and a depth (D) perpendicular to the width (W) and the length (L), the width (W) and the depth (D) having at least two different dimensions (W1, W2; D1, D2) at a single lengthwise location,
wherein each channel (22) has a first surface (30) extending from an outside edge of the channel (22) to a second surface (32), the second surface (32) being perpendicular to the first surface (30),
wherein each channel (22) has a third surface (34) extending perpendicular from the second surface (32) to a fourth surface (36), the fourth surface (36) being perpendicular to the third surface (34),
wherein each channel (22) has a fifth surface (38) extending perpendicular from the fourth surface (36) to a sixth surface (40), the sixth surface (40) being perpendicular to the fifth surface (38),
wherein each channel (22) has a seventh surface (42) extending perpendicular from the sixth surface (40) to an outside edge of the channel (22),
wherein the first surface (30), the second surface (34), the sixth surface (40) and the seventh surface (42) establish a rectangular first channel portion (44), and
wherein the third surface (34), the fourth surface (36) and the fifth surface (38) establish a rectangular second channel portion (46),
and wherein the gas reactant distribution plate (20) is hydrophobic at least along the surfaces (30, 32, 34, 36, 38, 40, 42),characterized in that the width (W) and the depth (D) have at least two different dimensions (W1, W2; D1, D2) along the entire length (L) of each channel (22), wherein the dimensions (W1, W2, D1, D2) within the channel (22) facilitate water (50) to collect in the first portion (44) of the channel (22), while keeping the second portion (46) of the channel (22) clear such that gas may flow through at least the second portion (46) of the channel (22).
eine Reaktantenverteilungsplatte (20) mit einer Vielzahl von Kanälen (22), die so konfiguriert sind, dass sie einen Gasreaktantenfluss erleichtern, so dass der Gasreaktant in einer elektrochemischen Reaktion zur Erzeugung von Elektrizität in einer Brennstoffzelle verwendet werden kann, wobei jeder der Kanäle (22) eine Länge (L) aufweist, die einer Richtung des Reaktantengasflusses entlang des Kanals (22) entspricht,
eine Breite (W) senkrecht zur Länge (L) und eine Tiefe (D) senkrecht zur Breite (W) und zur Länge (L), wobei die Breite (W) und die Tiefe (D) mindestens zwei unterschiedliche Abmessungen (W1, W2, D1, D2) an einer einzigen Stelle in Längsrichtung aufweisen,
wobei jeder Kanal (22) eine erste Oberfläche (30) aufweist, die sich von einer Außenkante des Kanals (22) zu einer zweiten Oberfläche (32) erstreckt, wobei die zweite Oberfläche (32) senkrecht zu der ersten Oberfläche (30) ausgerichtet ist,
wobei jeder Kanal (22) eine dritte Fläche (34) aufweist, die sich senkrecht von der zweiten Fläche (32) zu einer vierten Fläche (36) erstreckt, wobei die vierte Fläche (36) senkrecht zu der dritten Fläche (34) ausgerichtet ist,
wobei jeder Kanal (22) eine fünfte Fläche (38) aufweist, die sich senkrecht von der vierten Fläche (36) zu einer sechsten Fläche (40) erstreckt, wobei die sechste Fläche (40) senkrecht zu der fünften Fläche (38) ausgerichtet ist,
wobei jeder Kanal (22) eine siebte Fläche (42) aufweist, die sich senkrecht von der sechsten Fläche (40) zu einer Außenkante des Kanals (22) erstreckt, wobei die erste Fläche (30), die zweite Fläche (34), die sechste Fläche (40) und die siebte Fläche (42) einen rechteckigen ersten Kanalabschnitt (44) bilden, und wobei die dritte Fläche (34), die vierte Fläche (36) und die fünfte Fläche (38) einen rechteckigen zweiten Kanalabschnitt (46) bilden,
und wobei die Reaktantenverteilungsplatte (20) zumindest entlang der Oberflächen (30, 32, 34, 36, 38, 40, 42) hydrophob ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite (W) und die Tiefe (D) mindestens zwei unterschiedliche Abmessungen (W1, W2, D1, D2) entlang der gesamten Länge (L) jedes Kanals (22) aufweisen, wobei die Abmessungen (W1, W2, D1, D2) innerhalb des Kanals (22) es dem Wasser (50) erleichtern, sich in dem ersten Abschnitt (44) des Kanals (22) zu sammeln, während der zweite Abschnitt (46) des Kanals (22) frei gehalten wird, so dass Gas zumindest durch den zweiten Abschnitt (46) des Kanals (22) strömen kann.
une plaque de distribution de réactif (20) incluant une pluralité de canaux (22) configurés pour faciliter un écoulement de réactif gazeux de telle sorte que le réactif gazeux peut être utilisé dans une réaction électrochimique permettant de générer de l'électricité dans une pile à combustible, chacun des canaux (22) ayant une longueur (L) qui correspond à une direction d'un écoulement de réactif gazeux le long du canal (22),
une largeur (W) perpendiculaire à la longueur (L) et une profondeur (D) perpendiculaire à la largeur (W) et à la longueur (L), la largeur (W) et la profondeur (D) ayant au moins deux dimensions différentes (W1, W2 ; D1, D2) au niveau d'un emplacement unique dans la longueur, dans lequel chaque canal (22) a une première surface (30) s'étendant d'un bord extérieur du canal (22) à une deuxième surface (32), la deuxième surface (32) étant perpendiculaire à la première surface (30),
dans lequel chaque canal (22) a une troisième surface (34) s'étendant perpendiculairement de la deuxième surface (32) à une quatrième surface (36), la quatrième surface (36) étant perpendiculaire à la troisième surface (34),
dans lequel chaque canal (22) a une cinquième surface (38) s'étendant perpendiculairement de la quatrième surface (36) à une sixième surface (40), la sixième surface (40) étant perpendiculaire à la cinquième surface (38),
dans lequel chaque canal (22) a une septième surface (42) s'étendant perpendiculairement de la sixième surface (40) à un bord extérieur du canal (22),
dans lequel la première surface (30), la deuxième surface (32), la sixième surface (40) et la septième surface (42) forment une première partie de canal rectangulaire (44), et
dans lequel la troisième surface (34), la quatrième surface (36) et la cinquième surface (38) forment une seconde partie de canal rectangulaire (46),
et dans lequel la plaque de distribution de réactif gazeux (20) est hydrophobe au moins le long des surfaces (30, 32, 34, 36, 38, 40, 42), caractérisé en ce que
la largeur (W) et la profondeur (D) présentent au moins deux dimensions différentes (W1, W2 ; D1, D2) sur toute la longueur (L) de chaque canal (22),
dans lequel les dimensions (W1, W2, D1, D2) à l'intérieur du canal (22) facilitent la collecte d'eau (50) dans la première partie (44) du canal (22), tout en laissant la seconde partie (46) du canal (22) dégagée de telle sorte qu'un gaz peut s'écouler à travers au moins la seconde partie (46) du canal (22).
REFERENCES CITED IN THE DESCRIPTION
Patent documents cited in the description